PERENCANAAN DETAIL ENGINEERING DESIGN (DED) PADA SALURAN UDARA TEGANGAN MENENGAH (SUTM) 20KV (Desa Pauh Kec. Bonai Darussalam Kab. Rokan Hulu Prov. Riau) 1
Hengki Pradinata1*, Ir. Ija Darmana, M.T.1, Ir. Cahayahati, M.T.1 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta E-mail:
[email protected] ABSTRAK
Perencanaan jaringan distribusi tidak lepas dari penentuan besarnya daya atau beban rangkuman untuk saluran udara tegangan menengah panjang saluran 31.560 m dengan konduktor A3C 70 mm2 terdapat 7 unit trafo berkapasitas 200 kVA, yang akan di salurkan melalui sistem jaringan tersebut, terutama berkaitan dengan penentuan kuat hantar arus pada ukuran kawat penampang dan jenis penghantar yang di pilih. Agar sistem pendistribusian listrik bekerja dengan baik, maka keseimbangan beban disetiap titik beban harus dicapai. Keseimbangan beban dapat tercapai jika tegangan yang dihasilkan dapat mensuplai beban secara penuh dari masing-masing titik beban maka sistem juga menjadi lebih baik dalam pemenuhan kebutuhan listrik. Dalam perencanaan jaringan listrik, hal lain yang juga sangat penting untuk dianalisa adalah rugi – rugi daya dan jatuh tegangan. Rugi-rugi daya dan jatuh tegangan merupakan salah satu parameter kualitas suatu jaringan. Berdasarkan rekomendasi National Electrical Code (NEC) batas toleransi yang diperbolehkan untuk tegangan adalah ± 5 % dari kondisi normal sedangkan rugi-rugi daya diusahakan sekecil mungkin karena berkaitan dengan kerugian finansial. Rugi-rugi daya pada penghantar akan menghasilkan panas yang tidak diperlukan pada penghantar. Jatuh tegangan yang timbul akan menyebabkan tegangan pada bus berkurang, hal ini dapat berakibat pada penurunan daya secara proporsional seiring turunnya tegangan. Tegangan dibawah normal akan menyebabkan terjadinya panas pada beban induktif yang dapat menyebabkan pendeknya umur suatu peralatan. Metode yang dipakai untuk menganalisa rugi – rugi daya dan jatuh tegangan adalah metode perhitungan mengguanakan rumus baku yang sudah ada. Adapun metode pengumpulan data yang di terapkan dalam perencanaan ini adalah metode observasi lapangan dan metode dokumenter. Data-data yang di peroleh dari hasil Survey lapangan dan Analisis dengan menggunakan rumus-rumus baku dari beberapa kajian pustaka. Sistem konstruksi saluran udara tegangan menengah 20 kV dan komponen-komponen utama mengacu standarisasi dari PT. PLN ( Persero ) Tahun 1998, Meliputi konstruksi tiang besi 11 meter 156 daN, Kawat AAAC 70 mm², andongan 0,58 meter dengan jarak gawang rata-rata 50 meter. Kata Kunci : trafo, NEC, Kawat AAAC.
1. PENDAHULUAN
pembangunan perekonomian, pendidikan, dan bidang
1.1 Latar Belakang
teknologi.
Kebutuhan akan tenaga listrik selalu bertambah,
Semakin pesatnya pertumbuhan penduduk, maka
menunjang
kebutuhan energi listrik juga semakin meningkat, salah
pembangunan dan mendorong kemajuan masyarakat.
satunya di daerah Desa Pauh Kec. Bonai Kab. Rokan
dimana kita bangsa Indonesia telah memasuki dan
Hulu yang masih belum terjangkau oleh jaringan
menuju era industrialisasi. Listrik merupakan faktor
distribusi tenaga listrik, sedangkan daerah tersebut
penting guna mewujudkan masyarakat adil dan makmur
sangat berpotensi akan kebutuhan energi listrik, hal ini
untuk
terbukti permohonan permintaan masyarakat untuk
tenaga
listrik
disegala
dibutuhkan
bidang
baik
untuk
itu
bidang
sektor
pembangunan
pemasangan
jaringan
energi listrik
Tegangan Menengah (SUTM) 20 kV di Desa Pauh Kec.
didaerah tersebut dengan calon konsumen ± 447 KK
Bonai Kab. Rokan Hulu.
dan diperlukan pembangunan fisik jaringan saluran
1.2 Tujuan Penelitian
udara sepanjang ± 2,04 kms. Melihat perkembangan
Perencanaan (Detail Engineering Design) adalah
potensi daerah tersebut alamnya sangat berpotensi baik
dokumen perencanaan teknis secara rinci yang berisi
dibidang perkebunan kelapa sawit, hal ini sangat
perhitungan daya atau jumlah energi yang dapat
berpengaruh terhadap kemajuan perkembangan dan
dimanfaatkan, pemilihan jenis dan ukuran alat konversi
peningkatan daerah dalam setiap tahunnya, maka
energi, spesifikasi teknis peralatan penunjang, desain
kebutuhan beban listrik diperkirakan sebesar ± 200
konstruksi instalasi yang dituangkan dalam gambar
kVA, mengingat dalam perencanaan ini diperhitungkan
teknik dan rencana anggaran biaya.
manfaat penggunaanya untuk waktu jangka pendek
1.3 Batasan Masalah
maupun jangka panjang nantinya.
Dalam penelitian yang akan dilakukan, ada
Tantangan terbesar yang dihadapi PT.PLN adalah
beberapa hal yang dibatasi, diantaranya:
bagaimana cara untuk menjaga keseimbangan antara
1.
Tidak membahas trafo distribusi
ketersediaan listrik dengan kebutuhan listrik yang terus
2.
Tidak menentukan sistem proteksi pada saluran
menerus
3.
Merencanakan
dan
menuntut
peningkatan.
Sehingga
dibutuhkan pemikiran bagaimana menyediakan energi listrik
untuk
masa
mendatang
bagi
konsumen.
jaringan
listrik
tegangan
menengah 20 kV. 4.
Lokasi penelitian di Desa Bonai kecamatan
Pertambahan permintaan energi listrik yang terus
Bonai Darussalam kabupaten Rokan Hulu,
meningkat,
Riau
menimbulkan
jumlah
energi
listrik
meningkat dan kemampuan penyaluran energi listrik
5.
melalui
6. Pengaruh tahanan terhadap temperatur
konduktor
semakin
bertambah,
dalam
penyaluran energi listrik kepada konsumen tersebut dapat dilakukan melalui jaringan SUTM, SUTR dan STT.
diabaikan
2. TINJAUAN PUSTAKA 1.
PT. PLN menyediakan dan menyalurkan energi
Distribusi
daerah pedesaan dengan areal yang luas, pilihan yang
Daya
“Rekonfigurasi Listrik”.
Jaringan
Menjelaskan
berdasarkan jatuh tegangan dan losses. 2.
menegah 20 kV.
M. Nasir Malik (2009), dalam jurnalnya pada media elektrik dengan judul “Analisis Losses
Melihat situasi dan kondisi Desa Pauh Kec. Bonai
Jaringan
Kab. Rokan Hulu jauh dari jaringan listrik yang ada
untuk rancangan penyaluran energi listrik andalan sistem radial Saluran Udara Tegangan Menegah 20 kV. Penulis tertarik dengan masalah tersebut, maka penulis judul
Studi
Perencanaan
Detail
Engineering Design (DED) Pada Saluran Udara
Distribusi
Pada
Penyulang”.
Membahas tentang rugi-rugi saluran dan drop
maka untuk daerah ini diputuskan PT.PLN dibuat suatu
suatu
judul
tentang menata ulang kembali jaringan listrik
tepat dipergunakan adalah type Saluran Udara Tegangan
membuat
Muhammad Fayyadi (2007) dalam jurnal dengan
listrik kepada konsumen (pelanggan listrik), Untuk
Menengah sering dikenal dengan distribusi tegangan
Reaktansi (X) konduktor X diabaikan
tegangan pada saluran distribusi. 3.
Arfita Yuana Dewi Rachman (2012) dalam jurnal dengan judul “Perencanaan Saluran Udara Tegangan Menengah (Sutm) 20 Kv Pada Komlek Perkebunan AMP ( Agra Masang Perkasa ) Bawan Lubuk Basung”.
2
3. METODOLOGI PENELITIAN Metodologi
yang
akan
dilakukan
Rata – rata daya tersambung : 900 VA,
dalam
maka total daya adalah
penelitian ini adalah : Melakukan studi pustaka untuk melengkapi literatur guna melengkapi referensi yang berhubunggan Referensi
dengan
judul
yang digunaan
skripsi.
Rata – rata luas daerah pelayanan gardu
buku,
adalah 0,5 km2, maka jumlah gardu trafo
berupa
dimana buku tersebut berkaitan dengan
distribusi:
perencanaan jaringan listrik Penelitian dilakukan di salah satu daerah yang belum dialiri listrik PLN. Dalam hal ini Rata – rata daya tersambung per gardu
daerah yang akan dijadikan tempat penelitian skripsi ini adalah Desa Bonai kecamatan
adalah
Bonai Darussalam kabupaten Rokan Hulu, Riau Perhitungan dan pengolahan data, kemudian dianalisa
Data
yang
didapat
Rata – rata jumlah rumah per gardu adalah
setelah
melakukan penelitian ke daerah yang akan dipasang jaringan listrik kemudian disusun sedemikian rupa untuk kemudian dianalisa.
Perkiraan beban puncak diperoleh, dimana, Lf = 0,6 eff = 0,8
4. HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA
Maka
4.1. Menentukan Kapasitas Trafo Distribusi Pembangunan jaringan distribusi listrik desa Pauh
Maka kapasitas tarfo yang dipasang adalah 200 kVA yang jumlah sebanyak 4 unit trafo.
dibagi dalam tiga bagian. Menentukan kapasitas trafo dengan cara berikut:
4.2. Perhitungan Drop Tegangan
Desa Pauh I
Untuk menjamin kontinuitas penyaluran tenaga
Luas sarana (Jalan, kebun dan lain – lain) S=
listrik ke konsumen maka jatuh tegangan perlu dibatasi pada harga tertentu. Sebagai realisasi dari pernyataan di atas, maka variasi tegangan yang diperbolehkan adalah
Luas pemukiman adalah 60 % dari luas wilayah A
maksimum 5% dan minimum 5% terhadap tegangan nominalnya. Besarnya jatuh tegangan dapat dihitung
=
dengan menggunakan persamaan: 4.3.
√
Luas masing – masing pemukiman rata – rata,
d
=
700
m2,
maka
jumlah
sambungannya adalah
3
Tabel 4.1 Hasil perhitungan jatuh tegangan No
Titik
Jarak (km)
Arus (A)
Tahanan (Ohm)
1 2 3 4 5 6 7
A –B B–C C–D D–E E–F F–G G–H
22,742 1,195 4,285 2,431 0,453 0,948 0,453
40,46 34,68 28,9 23,12 17,34 11,56 5,78
9,961 0,523 1,877 1,065 0,199 0,145 0,199
Drop tegangan (V) 697,24 31,398 93,831 42,585 5,955 8,300 1,985
Rencana anggaran biaya.
2. Jenis tiang yang digunakan yaitu tiang beton TM Tegangan diterima 9 m - 100 daN, tiang beton TM 9 m - 200 daN, (V) tiang besi TM 11 m – 200 daN dan tiang besi TM 19302,75 19271,36 12 – 350 daN untuk konstruksi jaringan tegangan 19177,53 menengah . Sementara untuk tegangan rendah 19134,95 19128,99 jenis tiang yang digunakan yaitu TR 9 m - 100 19120,69 daN, tiang beton TR 9 m - 200 daN, tiang besi 19118,71 TR 11 m – 200 daN dan tiang besi TR 12 – 350
Setelah besar jatuh tegangan pada masing –
daN. Adapun konstruksi masing – masing tiang
masing titiknya didapat, selanjutnya dihitung persentase
yang digunakan yaitu TM 1 sebanyak 703 unit,
jatuh tegangan pada masing – masing titik tersebut
TM 2 sebanyak 2 unit, TM 3 sebanyak 3 unit,
dengan menggunakan persamaan:
TM 4 sebanyak 3 unit, TM 5 sebanyak 69 unit, E1 sebanyak 4 unit dan E2 sebanyak 1 unit. Sedangkan untuk tiang TR konstruksi tiang yang digunakan yaitu TR 1 sebanyak 195 unit, TR 2
Dimana:
sebanyak 2 unit, TR 3 sebanyak 5 unit, TR 4
Vd%
= Persentase jatuh tegangan (V)
Vt
= Tegangan diterima (V)
sebanyak 11 unit dan TR 9 sebanyak 2 unit ( gambar konstruksi tiang terlampir ). Jadi total jumlah tiang TM yang digunakan yaitu 780 unit, sedangkan total jumlah tiang TR yang digunakan
5. KESIMPULAN Dari pembahasan dan perhitungan pada bab empat
222 unit. 3.
dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1.
Dalam membangun suatu jaringa listrik hal
Kapasitas trafo yang digunakan adalah 200 kVA sebanyak 7 buah trafo.
4.
Kawat penghantar yang digunakan adalah jenis A3C dengan luas penampang 70 mm2
penting yang harus dilakukan adalah membuat perencanaannya terlebihh dahulu. Penyusunan perencanaan pembangunan jaringan listrik ini beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu:
6. DAFTAR PUSTAKA 1.
Ermawanto,
“Analisa
Menengah
Listrik
Karakteristik daerah pelayanan
Antara
Perkiraan beban maksimum
Tegangan Rendah dan Analisa Efisiensi Trafo
Pemilihan jenis hantaran dan konstruksi
Dalam Rangka Konservasi Energi Kampus
jaringan
Undip Tembalang”,
Perhitungan susut tegangan
Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Penyediaan pemakaian peta geografis
Diponegoro, Semarang, 2005
Survei lapangan
Pemilihan jenis tiang / panel distribusi dan
Distribusi
titik lokasinya
Algoritma Genetik”, Jurnal skripsi, Jurusan
Pembuatan peta rencana
Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Perhitungan kebutuhan material
Diponegoro, Semarang, 2005
2.
Tegangan
Berlanggan
Dengan
Jurnal skripsi, Jurusan
Muhammad Fayyadi, “Rekonfigurasi Jaringan Daya
Listrik
Dengan
Metoda
4
3.
Dwi Sulistyo Handoyo, “Simulasi Tegangan Dip Pada Sistem Distribusi Tegangan Rendah Menggunakan Model EMTP”, Jurnal skripsi, Jurusan
Teknik
Elektro
Fakultas
Teknik
Universitas Diponegoro, Semarang, 2005 4.
Yulianus Songli, “Analisis Jatuh Tegangan Feeder Paccerakkang Gardu Induk Daya”, Jurusan Teknik Elektro UKI-Paulus Makassar, 2010
5.
Muh. Nasir Malik ,”Analisis Losses Jaringan Distribusi Primer Pada Penyulang Adhyaksa Makassar”,
Jurusan
Pendidikan
Teknik
Elektro, FT. UNM, Makassar, 2009 6.
Suhadi, “Teknik Distribusi Tenaga Listrik”, Jilid 3, Depdiknas, Jakarta, 2008
7.
Arismunandar A. dan Kuwahara S.,”Teknik Tenaga
Listrik”,
Jilid
2,
PT.
Pradnya
Paramitha, Jakarta, 1993 8.
Abdul Kadir ,”Distribusi dan Utilitas Tenaga Listrik”, Universitas Indonesia Press, Jakarta, 2000
9.
Stevenson Jr. D. William ,”Analisis Sistem Tenaga Listrik”, Edisi ke 4, Erlangga, Jakarta, 1994
10. Djiteng Marsudi ,”Operasi Sistem Tenaga Listrik”, Graha Ilmu, Yogyakarta, 2006.
5
